5 Resultat, analys och diskussion
5.3 Indata till och utfall av flödesmodellering
Frågeställningarna i kapitel 1.4 angående hur tunnornas fördröjningseffekt påverkas under året samt i vilken utsträckning som flödestoppas och översvämningar kan minskas i det aktuella området besvaras genom simuleringar i Mike Urban.
5.3.1 Indata till flödesmodellering
Indata för flödesmodelleringen har tagits fram genom litteraturstudie, datainsamling och beräkningar i kapitel 5.1 och 5.2. Dessa värden ansätts under samtliga simuleringar och visas i Tabell 5.4. Antal ansatta byggnader per avrinningsområde varierar och därmed även
parametern ”number of units”. Detta redovisas i Bilaga 3.
Tabell 5.4 Sammanställning av värden för parametrar i LID Controls och LID Deployment.
Område/Antagande Parameter Ansatt värde
Ansluten takarea till byggnad < 300 m2 Collecting area 69,20 [m2] Ansluten takarea till byggnad > 300 m2 Collecting area 89,03 [m2] Antal anslutna tunnor till byggnad < 300 m2 Number of units 1
Antal anslutna tunnor till byggnad > 300 m2 Number of units 3 Utloppsventilen fungerar som en öppning Exponent 0,50 [-] Utloppsventilen är placerad längst ned i tunnan Orifice height 0 [mm] Utloppsventilen är konstant öppen Delay 0 [h]
Höjd på tunnan Height 1500 [mm]
Bottenarea på tunnan Area of unit 0,20 [m2]
Bredden på överfallskanten när tunnan är full, antaget värde
Width 1,00 [m]
Lagringszonen i tunnan är inledningsvis tom på vatten Initial saturation 0 [%] Utflöde ur regnvattentunnan omräknat till koefficient för
dräneringskapacitet, se Bilaga 2 för beräkning.
Capacity 5,50 [ !!
" ]
5.3.2 Påverkan på fördröjningseffekt till Ryaverket
Fördröjningseffekten till Ryaverket studerades genom att undersöka de två huvudsakliga ledningar för avloppsvatten som lämnar området i utlopp. Flöden vid de två utloppspunkterna
visas i Bilaga 7. Skillnaden i de totala flödena med och utan regnvattentunnor är att flödet med regnvattentunnorna ökar med 0,3 promille under ett år, trots att regnvattentunnorna enligt summeringsrapporten avlägsnar 3 007 m3 vatten per år från avloppssystemet. Utifrån
det dras slutsatsen att regnvattentunnorna påverkar flödet från hela området marginellt. För Ryaverket är det framförallt viktigt att minska toppflödena in till reningsverket och därför granskades även dessa. I Figur 5.9 visas ackumulerade flöden för en av de två stora
avloppsledningarna som lämnar fallstudieområdet, i den avloppsledning som lämnar området ungefär vid Kallebäcksmotet. De högsta staplarna är de som betecknas toppflöden och som grafen visar inträffar de oftast under sommarmånaderna.
Figur 5.9 Visar flöden med och utan regnvattentunnor i modellen. Skillnaden mellan om regnvattentunnor används eller inte är svår att urskilja, en uppförstoring har därför gjorts på en av de toppflöden där störst skillnad noterades.
Utifrån det som visas i Figur 5.9 går det inte att se några betydande skillnader i flöden. Detta tyder på att tunnorna inte påverkar flödestopparna ut ur området i någon större utsträckning. Det finns dock ledningar inne i fallstudieområdet som visat en något större skillnad, men inte tillräckligt stor för att det troligtvis ska påverka i hög utsträckning.
5.3.3 Bräddningar i avloppsledningsnätet
Bräddningar i avloppledningsnätet är en annan del som utretts genom att analysera
bräddbrunnar i modellen. Mike View används för att se volym bräddat spillvatten samt grafer över vattenflöden i bräddpunkterna för de två fallen med och utan regnvattentunnor.
Det är endast två av bräddbrunnarna som är direkt kopplade till fallstudieområdet,
BB6429_Kalleb_motet_2 och BB5592_StSigfr_Lab. För att kunna dra en slutsats kring hur mycket vatten som bräddas granskas även övriga bräddbrunnar i modellen. Detta för att modellen är så pass komplex att det är svårt att bedöma hur de olika delarna påverkar varandra. I Tabell 5.5 redovisas skillnaden i bräddat vatten för samtliga bräddbrunnar i modellen.
Tabell 5.5 Skillnad mellan volym bräddat vatten utan tunnor och med tunnor för hela modellen. Ett positivt värde betyder att volymen bräddat vatten har ökat vid simulering med tunnor i jämförelse med utan och ett negativt värde betyder att volymen har minskat.
Bräddpunkt ∆ Volym bräddat vatten [m3]
BB5581_StSigfridsplan 40,97 BB_5596_Orangerigatan 352,41 BB5592_StSigfr_Lab -89,01 BB6430_Kalleb_motet_1 -22,51 BB6429_Kalleb_motet_2 62,42 BB6428_Kalleb_motet_3 -319,30 BB6427_Omvagen 2,11 BB5582_Bäckeliden -103,67 BB6527_Bögatan -154,96 BB5556_Danska_vägen -9,89 BB6525_Welandergatan -34,93 BB5552_Sankt_Pauli_trappor -184,27 BB6526_Pärlstickarevägen -130,27 BB6606_Torkelsgatan -11,74 BB6611_Räntmästaregatan -8,59 BB6608_Nobelgatan -65,47 BB6610_Nobelplatsen -19,41 BB5677_Mäster_Johansgatan -5,37 Totalt -701,48 Minskad bräddning [‰] 1,13
Total minskad volym [m3] -701,48
De slutsatser som går att dra från resultaten i Tabell 5.5 är att bräddningen inte kontinuerligt minskar i modellen, utan att bräddningen i flera punkter ökar medan den i andra minskas. Över hela modellen minskas bräddningen endast med 701 m3 vilket ger en minskning på 1,13
‰. Vid analys av specifika bräddbrunnar erhålls stora procentuella ökningar eller
minskningar och det har därför varit viktigt analysera samtliga bräddbrunnar i modellen. För mer utförlig tabell över bräddat vatten se Bilaga 7.
5.3.4 Analys av översvämningar
Området har som tidigare nämnts varit drabbat av översvämningar vid kraftiga skyfall och därför granskades vattennivån i ledningsnätet för ett antal platser. För att se om en ledning blir översvämmad används ett verktyg i Mike View som visar var trycklinjen ligger i
förhållande till ledningen och kopplade brunnar. I Figur 5.10 visas ett exempel på hur det ser ut vid en översvämning. Ledningen är då full och trycklinjen har gått över flera av brunnarna i figuren. I Bilaga 8 visas mer omfattande figurer med skillnader för med eller utan
Figur 5.10 Visualisering av en översvämning i en del av ledningssystemet inom
fallstudieområdet. Röd horisontell linje visar marknivån de vertikala linjerna visar brunnar. Ledningen är den ifyllda blå linjen. Då den svarta trycklinjen går över den röda horisontella linjen sker översvämning.
Det resultat som går att se utifrån den data som har granskats är att skillnaden i vattennivå med eller utan regnvattentunnor är liten. I ett fall där en översvämning identifierades var vattennivån marginellt högre med regnvattentunnor, men antalet översvämmade brunnar var lika. I en annan del av ledningen blev det en viss höjning av vattennivån när modellen kördes med regnvattentunnor. Det blev då ytterligare två brunnar som översvämmades och vid de brunnar som var översvämmade utan tunnor blev trycknivån högre.
5.3.5 Diskussion kring resultaten från Mike Urban och Mike View
Resultaten från Mike Urban tyder på att implementering av regnvattentunnor inte ger några betydande skillnader gällande flöden, bräddningar och översvämningar. De små skillnader som fås tyder på att det blir högre flöden och högre vattennivåer vid användning av
regnvattentunnor. Funktionen med regnvattentunnorna är att regn som faller på tak som är kopplat till en tunna infiltreras i marken istället för att nå avloppsledningssystemet som det gör utan tunnor. Det antas finnas felaktigheter i resultatet eftersom vattennivåer och flöden ökar när vatten leds bort från avloppsledningsnätet. Om resultaten hade visat att tunnorna inte gjort någon skillnad hade det ansetts mer rimligt, men eftersom ökningar har erhållits antas det att någonting i modellen eller användningen av LID funktionen är felaktigt. Det är inte möjligt att utläsa vilka faktorer som har lett till den troliga felaktigheten i resultatet utan att utföra en mer utförlig felsökning i modellen och resultatfilerna. De felsökningar gjorts har inte resulterat i att något betydande fel har hittas även om mindre felaktigheter har
lokaliserats.
Generellt finns det flera delar av studien som skulle kunnat förbättras om förutsättningarna varit annorlunda. LID funktionen är ny för året denna studie utfördes och kompetens gällande användning av funktionen har därför varit bristfällig. Det har lett till att mer tid än planerat gått till att lära sig använda verktyget korrekt. Mindre tid har därför kunnat ges till att anpassa modellen och till att utföra flera simuleringar för att utvärdera tillförlitligheten av resultaten. Den övervägande anledningen till att granskningen av tunnornas effektivitet över en längre tidsperiod än ett år inte kunde genomföras är att det inte fanns tid att genomföra tänkta framtidssimuleringar. Med hänsyn till att den regnfil som planerades användas för att
genomföra framtidssimuleringarna var samma som den för år 2013 med en ökande faktor och antagligen skulle skillnaden på resultatet vara relativt liten.
Många förenklingar har gjorts i samband med arbetet i Mike Urban och vid antaganden om exempelvis storlek och utformning av tunnorna. Det är svårt att uppskatta hur stor skillnad olika variabler har i modellen. Det hade därför varit av intresse att göra fler simuleringar för att utvärdera betydelsen av dessa och för att eventuellt optimera dessa variabler. Att detta förfarande inte tillämpades berodde på att det inte fanns utrymme för det inom tidsramen för arbetet.
I kapitel 4.4.5 förklarades att förenklingar gjorts i LID Deployment angående takyta och antal tunnor per avrinningsområde. Totalt minskades takytan som var ansluten i området med 23 procent vid denna förenkling. Detaljerad data över i vilka avrinningsområden som takyta eller antal tunnor minskats finns i Bilaga 3. Eftersom det antagits en större takyta ansluten till tunnorna än vad som utförts i simuleringen kan detta ha påverkat resultaten.
Sammanfattningsvis kan konstateras att resultatet från flödesmodellering i Mike Urban inte är tillförlitligt. Slutsatserna blir att resultatet indikerar på att skillnaden med och utan tunnor gällande bräddningar, översvämningar och flöde till Ryaverket är mycket liten.